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SBPLC-01B網(wǎng)絡(luò)型PLC可編程控制器綜合實(shí)訓(xùn)裝置（PLCCPU313C變頻電氣控制觸摸屏）
一、概述
網(wǎng)絡(luò)型PLC可編程控制器綜合實(shí)訓(xùn)裝置（西門子S7300PLC+伺服+變頻器+電氣控制+觸摸屏）是根據(jù)《中華人民共和國教育行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)--電工電子類實(shí)訓(xùn)基地儀器設(shè)備配備標(biāo)準(zhǔn)》，教育部"振興21世紀(jì)職業(yè)教育課程改革和教材建設(shè)規(guī)劃"要求，按照職業(yè)教育的教學(xué)和實(shí)訓(xùn)要求研發(fā)的產(chǎn)品。適合高職院校、職業(yè)學(xué)校的機(jī)電設(shè)備安裝與維修、機(jī)電技術(shù)應(yīng)用、電氣運(yùn)行與控制、電氣技術(shù)應(yīng)用、電子電器應(yīng)用與維修等專業(yè)和非機(jī)電類專業(yè)的《可編程控制器技術(shù)》、《電氣及PLC控制技術(shù)》、《PLC及其應(yīng)用》、《現(xiàn)場總線控制技術(shù)》課程的教學(xué)與技能實(shí)訓(xùn)。
實(shí)訓(xùn)裝置也適合技工學(xué)校、職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校、職教中心、鑒定站/所各工種PLC實(shí)操、技能鑒定考核。
二、裝置特點(diǎn)
1、采用積木組合式結(jié)構(gòu)，含開關(guān)量、模擬量、伺服控制、觸摸彩屏、總線通信模塊等，配套組態(tài)監(jiān)控軟件、仿真實(shí)訓(xùn)軟件，實(shí)現(xiàn)仿真化、信息化、網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，體現(xiàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)性和系統(tǒng)性。
2、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)模塊：利用目前典型的可編程控制器及總線技術(shù)完成對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中模擬對(duì)象，實(shí)物模型中的邏輯、模擬、過程、運(yùn)動(dòng)等的控制實(shí)訓(xùn)，完成學(xué)生認(rèn)知、設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、檢修等多種技能實(shí)訓(xùn)。
3、基于現(xiàn)場總線的組態(tài)監(jiān)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)：通過現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，將實(shí)訓(xùn)裝置（從站）PLC和主站PLC進(jìn)行1：N通信。從站的PLC運(yùn)行控制對(duì)象的程序，利用工控網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)控的功能，主站PLC可以對(duì)任意臺(tái)從站PLC進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，符合工業(yè)現(xiàn)場控制的要求。學(xué)生獨(dú)立通過PLC完成對(duì)各種實(shí)訓(xùn)對(duì)象的控制，并進(jìn)行組態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控（1：1通信）。
4、仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)：通過FLASH虛擬環(huán)境實(shí)時(shí)顯示PLC運(yùn)行狀態(tài)，也可以實(shí)現(xiàn)PLC接線、錯(cuò)誤檢查、編程訓(xùn)練、程序編寫測試等功能。
三、技術(shù)性能
1、輸入電源：三相四線（或三相五線）～380V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對(duì)濕度＜85%(25℃) 海拔<400m
3、裝置容量：＜0.5KVA
4、重 量：＜110Kg
5、外形尺寸：1680mm×750mm×1600mm
6、安全保護(hù)：具有漏電壓、漏電流保護(hù)裝置，安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)
四、實(shí)訓(xùn)裝置的基本配置及功能
實(shí)訓(xùn)裝置由控制屏、實(shí)訓(xùn)桌、主機(jī)實(shí)訓(xùn)組件、實(shí)訓(xùn)模塊（含豐富的工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備模擬實(shí)訓(xùn)對(duì)象）、伺服掛箱、觸摸屏掛箱、交直流電機(jī)、總線單元、通信模塊、電機(jī)導(dǎo)軌、測速機(jī)構(gòu)等組成。
（一）控制屏（鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板）
1、交流電源控制單元
三相四線380V交流電源經(jīng)空氣開關(guān)后給裝置供電，電網(wǎng)電壓表監(jiān)控電網(wǎng)電壓，設(shè)有帶燈保險(xiǎn)絲保護(hù)，控制屏的供電由鑰匙開關(guān)和啟停開關(guān)控制，同時(shí)具有漏電告警指示及告警復(fù)位。
提供三相四線380V、單相220V電源各一組，由啟停開關(guān)控制輸出，并設(shè)有保險(xiǎn)絲保護(hù)。
2、直流電源、直流電壓/電流表、邏輯輸出及指示等直流電壓：0～10V可調(diào)輸出；直流電流：4～20mA可調(diào)輸出；直流數(shù)字電壓表/電流表；電壓表量程0～200V、輸入阻抗為10MΩ、精度0.5級(jí)；電流表量程0～200 mA、精度0.5級(jí)；同時(shí)設(shè)有邏輯電平輸出（點(diǎn)動(dòng)、自鎖）、邏輯電平指示、LED數(shù)碼管、方向指示器、八音盒、直流24V繼電器、信號(hào)轉(zhuǎn)換座若干。
3、主機(jī)實(shí)訓(xùn)組件
配置西門子CPU313C PLC主機(jī)，128 KB 工作存儲(chǔ)器；0.07ms/1000 條指令；DI24/DO16；集成 AI5/AO2；3 路脈沖輸出 (2.5kHz)；使用 24V (30kHz) 增量式編碼器進(jìn)行 3 通道計(jì)數(shù)和測量；MPI 接口；最多可擴(kuò)展連接 31 個(gè)模塊；固件版本 V3.3
（二）實(shí)訓(xùn)掛箱
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序號(hào) |
編號(hào) |
控制對(duì)象實(shí)訓(xùn)模塊 |
實(shí)訓(xùn)教學(xué)目標(biāo) |
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1 |
SX1 |
搶答器/音樂噴泉 |
通過對(duì)搶答系統(tǒng)中各組人員搶答時(shí)序的監(jiān)視和控制，掌握條件判斷控制指令的編寫方法；通過對(duì)音樂噴泉控制系統(tǒng)中“水流”及音樂的循環(huán)控制，掌握循環(huán)指令的編寫方法。 |
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2 |
SX2 |
裝配流水線/十字路口交通燈 |
通過對(duì)“生產(chǎn)流水線”順序加工過程及十字路口交通燈路況信號(hào)控制，掌握順序控制指令的編寫方法。 |
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3 |
SX3 |
水塔水位/天塔之光 |
通過對(duì)“水塔水位”和“儲(chǔ)水池水位”變化過程的判斷，了解簡單邏輯控制指令的編寫方法。通過對(duì)天塔之光閃亮過程的移位控制，掌握移位寄存器指令的編寫方法。 |
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4 |
SX4 |
自動(dòng)送料裝車/四節(jié)傳送帶 |
通過對(duì)傳送帶啟停、傳送狀態(tài)的控制和對(duì)貨物在自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)中流向、流量的控制，掌握較復(fù)雜邏輯控制指令的編寫方法。 |
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5 |
SX5 |
多種液體混合裝置 |
通過對(duì)“液體混合裝置”中不同液體比例及液體混合時(shí)攪拌時(shí)間的控制，掌握條件判斷指令及各種不同類型的定時(shí)器指令的編寫方法。 |
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6 |
SX6 |
自動(dòng)售貨機(jī) |
通過用用戶投幣數(shù)目的識(shí)別和自動(dòng)售貨機(jī)中各種“貨物”的進(jìn)出控制，掌握各種計(jì)數(shù)器指令及比較輸出指令的編寫方法。 |
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7 |
SX7 |
自控軋鋼機(jī)/郵件分揀機(jī) |
通過對(duì)自控軋鋼機(jī)和郵件分揀機(jī)材料（“鋼錠“郵件”）來料數(shù)量、來料類別識(shí)別及對(duì)各種執(zhí)行器（例如“電機(jī)”）啟停時(shí)序的控制，掌握數(shù)值運(yùn)算指令及中斷指令的編寫方法。 |
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8 |
SX8 |
機(jī)械手控制/自控成型機(jī) |
通過對(duì)機(jī)械手停留“位置“及自控成型機(jī)各方向“液缸位置”的控制，掌握一個(gè)完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較簡單邏輯控制程序的編寫能力。 |
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9 |
SX9 |
加工中心 |
通過對(duì)加工中心中各方向“電機(jī)”運(yùn)行方向及“刀庫”進(jìn)出刀、換刀過程的控制，掌握一個(gè)完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較復(fù)雜邏輯控制的編寫能力。 |
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10 |
SX10 |
四層電梯 |
通過對(duì)一個(gè)完整的四層電梯模型的綜合控制，初步掌握PLC控制系統(tǒng)的分析、I/O分配、設(shè)計(jì)I/O接線圖、接線、編程、調(diào)試等工作過程的綜合知識(shí)。 |
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11 |
SX11 |
步進(jìn)電機(jī)/直線運(yùn)動(dòng)：（實(shí)物）步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電路、步進(jìn)電機(jī)、刻度盤、指針等組成； 直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)由電機(jī)、同步帶、光電傳感器、導(dǎo)軌、移動(dòng)塊等組成。 |
通過利用PLC對(duì)步進(jìn)電機(jī)及直線運(yùn)動(dòng)實(shí)物模塊的控制，初步了解步進(jìn)電機(jī)方向、拍數(shù)的控制及直線運(yùn)動(dòng)檢測、定位控制。 |
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12 |
SX12 |
自動(dòng)洗衣機(jī)/電鍍生產(chǎn)線 |
通過對(duì)洗衣機(jī)進(jìn)出水時(shí)間、洗滌流程及電鍍生產(chǎn)線中物塊侵入不同溶液的時(shí)間、方式、先后順序的控制，掌握多點(diǎn)PLC控制系統(tǒng)的綜合應(yīng)用能力。 |
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13 |
SX13 |
直流電機(jī)控制/溫度控制 （模擬量控制） |
通過對(duì)直流電機(jī)系統(tǒng)中脈沖信號(hào)采集、轉(zhuǎn)速控制（電壓量）及溫度控制系統(tǒng)中的溫度參數(shù)的控制，掌握高速計(jì)數(shù)器指令、模擬量處理指令、PID指令的使用。 |
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14 |
WK1 |
典型電動(dòng)機(jī)控制實(shí)操單元：施耐德交流接觸器3只；時(shí)間繼電器1只，3個(gè)按鈕，3只交流指示燈，2只熱繼電器，元器件配置專用底座。 |
掌握一般強(qiáng)電系統(tǒng)的安裝和調(diào)試工作過程知識(shí)，實(shí)現(xiàn)PLC方式的電機(jī)典型運(yùn)行控制；掌握安裝和調(diào)試PLC電氣控制系統(tǒng)的有關(guān)知識(shí)。 |
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15 |
WK2 |
網(wǎng)孔板 |
學(xué)會(huì)電氣控制系統(tǒng)中各元器件的布局規(guī)劃、安裝、調(diào)試過程知識(shí)。 |
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16 |
BP1 |
伺服電機(jī)實(shí)訓(xùn)組件：配置松下伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器一套， |
初步具有綜合應(yīng)用伺服的能力，了解伺服電機(jī)在實(shí)際中的應(yīng)用，掌握伺服電機(jī)的各種控制方式 |
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17 |
CM1 |
觸摸屏實(shí)訓(xùn)組件：7英寸 西門子，256色 |
了解工業(yè)觸摸屏的功能及使用方法、掌握與PLC之間的通信知識(shí)，并掌握復(fù)位、置位、交替等功能鍵、圖形（曲線）顯示、動(dòng)態(tài)畫面跟蹤在觸摸屏中的實(shí)現(xiàn)方法。 |
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18 |
BP2 |
變頻器G120 |
練習(xí)變頻器的參數(shù)設(shè)置和外部端子控制 |
（三）電機(jī)導(dǎo)軌、光碼盤測速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表
包含光碼盤測速系統(tǒng)（配有進(jìn)口光電編碼器）、數(shù)顯轉(zhuǎn)速表及固定電機(jī)的不銹鋼導(dǎo)軌等。不銹鋼導(dǎo)軌平整度好，無應(yīng)力變形，加工精細(xì)，同心度好，互換性好，能保證電機(jī)與編碼盤之間連接的同心度不超過±5絲，電機(jī)運(yùn)行噪聲小，實(shí)訓(xùn)參數(shù)典型，能較好滿足實(shí)訓(xùn)要求。在導(dǎo)軌面板上設(shè)有五位數(shù)顯轉(zhuǎn)速表，顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)速；具有電壓反饋信號(hào)；同時(shí)設(shè)有光電編碼信號(hào)輸出，包括A、B兩個(gè)通道；能夠完成各種速度開/閉環(huán)及定位實(shí)訓(xùn)。
（四）三相鼠籠異步電機(jī)：交流380V/△
（五）實(shí)訓(xùn)桌
實(shí)訓(xùn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板；左右設(shè)有兩個(gè)大抽屜（帶鎖），用于放置工具及資料，電腦桌聯(lián)體設(shè)計(jì)，造型美觀大方。
五、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
（一）PLC基本技能實(shí)訓(xùn)
1.PLC認(rèn)知實(shí)訓(xùn)（軟硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、基本指令練習(xí)、接線、編程下載等）
2.典型電動(dòng)機(jī)控制實(shí)操實(shí)訓(xùn)（點(diǎn)動(dòng)、自鎖、正反轉(zhuǎn)、星三角換接啟動(dòng)等）
3.PLC仿真實(shí)訓(xùn)
（二）PLC模擬控制應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
4.數(shù)碼顯示控制
5.搶答器控制（優(yōu)先級(jí)、數(shù)值運(yùn)算，具有聲效功能）
6.天塔之光控制（閃爍、發(fā)射、流水型）
7.音樂噴泉控制（具有聲效功能）
8.十字路口交通燈控制
9.水塔水位控制
10.自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)控制
11.四節(jié)傳送帶控制
12.裝配流水線控制
13.多種液體混合裝置控制
14.自控成型機(jī)控制
15全自動(dòng)洗衣機(jī)控制（具有聲效功能）
16.電鍍生產(chǎn)線控制
17.自控軋鋼機(jī)控制
18.郵件分揀機(jī)控制
19.自動(dòng)售貨機(jī)控制
20.機(jī)械手控制
21.三層電梯控制
22.四層電梯控制（實(shí)物）
23.加工中心控制（實(shí)物）
（三）PLC實(shí)物控制實(shí)訓(xùn)
24.直線運(yùn)動(dòng)位置識(shí)別、運(yùn)動(dòng)軌跡控制、定位控制
25.步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制26.直流電機(jī)控制
27.溫度PID控制（具有聲效功能）
（四）PLC高級(jí)技能實(shí)訓(xùn)（設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試及檢修）
28.電機(jī)點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行
29.電機(jī)自鎖啟動(dòng)運(yùn)行
30.電機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行
31.電機(jī)星三角啟動(dòng)
32.電機(jī)串電阻降壓啟動(dòng)
（五）PLC、伺服電機(jī)、觸摸屏綜合應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)
33.伺服電機(jī)功能參數(shù)設(shè)置與操作
34.PLC伺服電機(jī)手動(dòng)控制
35.PLC伺服電機(jī)絕對(duì)位置控制
36.PLC伺服電機(jī)相對(duì)位置控制
37.PLC伺服電機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制
38.PLC伺服電機(jī)停止指令練習(xí)
（六）變頻器實(shí)訓(xùn)
38.變頻器參數(shù)設(shè)置
39.變頻器BOP操作啟動(dòng)停止
40.變頻器外部模擬量調(diào)速
41.變頻器外部端子控制
42.變頻器多段速控制
43.PLC外部端子多段速控制
44.基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)
45.基于觸摸屏控制方式的LED控制
46.基于觸摸屏控制方式的溫度PID控制
47.PLC、觸摸屏與伺服電機(jī)綜合控制
六、網(wǎng)絡(luò)型可編程控制器實(shí)訓(xùn)設(shè)備配置清單
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名稱 |
型號(hào) |
數(shù)量 |
單位 |
備注 |
|
PLC實(shí)訓(xùn)臺(tái) |
電源模塊 |
1 |
套 |
|
|
實(shí)訓(xùn)桌 |
1 |
塊 |
|
|
|
實(shí)訓(xùn)屏 |
1 |
臺(tái) |
|
|
|
通信編程電纜 |
1 |
條 |
|
|
|
主機(jī) |
CPU313C |
1 |
臺(tái) |
6ES7 313-5BG04-0AB0 |
|
伺服電機(jī)模塊 |
|
1 |
臺(tái) |
6ES7 353-1AH01-0AE0 |
|
MMC卡 |
|
1 |
張 |
|
|
導(dǎo)軌 |
|
1 |
條 |
|
|
西門子 觸摸屏 |
KTP700 |
1 |
臺(tái) |
|
|
西門子變頻器 |
G120 |
1 |
臺(tái) |
|
|
伺服電機(jī) |
西門子伺服 |
1 |
套 |
|
|
實(shí)訓(xùn)模塊 |
實(shí)訓(xùn)模塊1 |
1 |
塊 |
|
|
實(shí)訓(xùn)模塊2 |
1 |
塊 |
|
|
|
實(shí)訓(xùn)模塊3 |
1 |
塊 |
|
|
|
實(shí)訓(xùn)模塊4 |
1 |
塊 |
|
|
|
實(shí)訓(xùn)模塊5 |
1 |
塊 |
|
|
|
實(shí)訓(xùn)模塊6 |
1 |
塊 |
|
|
|
實(shí)訓(xùn)模塊7 |
1 |
塊 |
|
|
|
實(shí)訓(xùn)模塊8 |
1 |
塊 |
|
|
|
變頻器實(shí)訓(xùn)模塊 |
1 |
塊 |
|
|
|
觸摸屏實(shí)訓(xùn)模塊 |
1 |
塊 |
7寸 西門子 |
|
|
電機(jī) |
三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)380V |
1 |
臺(tái) |
|
|
電機(jī)及導(dǎo)軌 |
220V電機(jī)及導(dǎo)軌含1024編碼器以及轉(zhuǎn)速表 |
1 |
臺(tái) |
|
|
散件 |
交流接觸器(CJX2 正泰) |
3 |
個(gè) |
|
|
網(wǎng)孔板 |
1 |
個(gè) |
|
|
|
時(shí)間繼電器(JZS3A 正泰) |
1 |
個(gè) |
|
|
|
按鈕（16mm） |
3 |
個(gè) |
|
|
|
交流指示燈（16mm） |
3 |
個(gè) |
|
|
|
熱繼電器(NR2-25/Z 正泰) |
2 |
個(gè) |
|
|
|
安裝塑料件 |
若干 |
|
|
|
|
軟件 |
PLC編程軟件及演示程序 |
1 |
套 |
|
|
組態(tài)軟件 |
1 |
套 |
|
|
|
說明書 |
實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) |
2 |
冊(cè) |
|
|
連接線 |
實(shí)驗(yàn)疊插連接線100CM |
40 |
條 |
|
|
實(shí)驗(yàn)疊插連接線30CM |
10 |
條 |
|
|
|
電腦 |
聯(lián)想 |
1 |
臺(tái) |
用戶自備 |
